Устройство и назначение зажимных патронов

Чтобы механическая обработка заготовок на токарных станках осуществлялась качественно, необходимо обеспечить прочное удержание деталей. Для этого станки оборудуются зажимными патронами.

Зажимной (токарный) патрон – это элемент токарного станка, который служит для фиксации заготовки на шпинделе. Патрон обеспечивает прочное удержание даже при высоких скоростях вращения, центрирование заготовки и ее перпендикулярность оси.

Токарный патрон является обязательной частью оснащения всех видов токарных станков – металло- и деревообрабатывающих, ручных и автоматических и так далее.

Токарный патрон устанавливается на передней бабке станка, связанной со шпинделем, придающим вращательное движение заготовке.

Зажимной патрон состоит из следующих основных элементов:

  • Набор прямых и обратных кулачков
  • Корпус, на который устанавливаются кулачки
  • Спиральный диск, перемещение которого обеспечивает регулирование положения кулачков
  • Фланец
  • Ключ

Выделяют несколько классификаций зажимных патронов. В зависимости от количества кулачков бывают двух-, трех-, четырех-, шестикулачковые устройства.

Два, четыре и шесть кулачков зажимают ассиметричные детали и перемещаются независимо друг от друга.

Самые популярные модели токарных патронов – трехкулачковые – отличаются одновременным перемещением всех кулачков. Они обеспечивают фиксацию симметричных деталей.


Механическая обработка металлической заготовки на токарном станке


Операция по закреплению и центрированию заготовок на трехкулачковом токарном патроне осуществляется следующим образом.

Используя ключ, оператор осуществляет разведение кулачков по внешним сторонам корпуса. После этого заготовка вставляется между кулачками, ключ поворачивается в обратную сторону для закрепления заготовки фиксирующими элементами. Ключ необходимо поворачивать с усилием, чтобы деталь не могла перемещаться в патроне.

Чтобы избежать биения, заготовка должна быть помещена в патрон на треть от всей длины. Это необходимо учитывать при выборе прутка для обработки.


Смазка для зажимных патронов

Зажимные патроны работают при высоких скоростях и нагрузках, детали испытывают сильное трение и преждевременно изнашиваются. Своевременное и качественное обслуживание – один из лучших способов повышения производительности и ресурса оборудования.

Основным этапом обслуживания токарных патронов является смазывание. Одной из самых острых проблем при эксплуатации зажимных устройств является неравномерное затягивание кулачков при установке заготовок. Это происходит вследствие появления скачкообразного движения деталей и их неравномерного изнашивания. Решением данной проблемы является подбор подходящего смазочного материала.

Требования к смазочному материалу для зажимных патронов:

  • Хорошая адгезия к металлу
  • Высокие разделительные и противозадирные свойства
  • Устойчивость к смыванию, в том числе и смазочно-охлаждающими жидкостями
  • Способность предотвращать скачкообразное движение
  • Повышенная несущая способность
  • Защита от фреттинг-коррозии

Не все смазки обладают указанными свойствами. Наиболее эффективно использовать в узлах токарных патронов пасты – смазочные материалы с высокой концентрацией твердых смазочных компонентов в составе.

Многие специалисты по обслуживанию токарных станков применяют пасты на основе дисульфида молибдена, например Modengy 4002. Этот материал обладает очень высокими противозадирными свойствами, прочно удерживается на металлической поверхности и обеспечивает долговременное смазывание. Частицы твердых смазочных компонентов заполняют микронеровности поверхностей, сглаживая их и увеличивая опорную площадь.


Смазка для токарных патронов MODENGY 4002


Паста обеспечивает плавное перемещение кулачков, предотвращение повреждения сопряженных поверхностей, защиту от фреттинг-коррозии и снижение интенсивности изнашивания деталей.


Чтобы зажимные патроны работали штатно и долго, кроме периодического смазывания необходимо проводить и ежедневное обслуживание. Оно включает чистку и проверку после каждого использования оборудования.


Также проводится периодический контроль биения. Это позволяет не допустить непредвиденного износа и отказов оборудования, предотвратить повреждение заготовки и даже режущего инструмента.

Итак, основными операциями по обслуживанию токарных патронов являются очистка, смазывание и проверка на биение и износ. Соблюдение рекомендаций производителя и осуществление мер, предупреждающих преждевременное изнашивание деталей, позволяет обеспечить долгую и качественную работу оборудования.